用空气浮力系数修正直接提升测定物体质量的精度-空气浮力系数.docx

用空气浮力系数修正直接提升测定物体质量的精度:空气浮力系数 　　摘 要：能够说，自从国际上统一用质量替代重量以后，最少在中国，质量的使用和应用就一直处于混乱之中随之，密度也没能从比重的阴影中解脱出来文中证实，假如知道被测物密度就可直接进行空气浮力系数修正，消除空气浮力的影响，达成真空状态下测定物体质量的精度　　关键词：空气浮力系数修正；测定质量精度　　众所周知，质量是一个以千克为单位的物理量，质量值是由原子量的大小和原子个数的多少决定的　　从本质上说，质量是物体总体能量的一个存在状态和反应参量静止质量m0在不大量接收外界能量 或向外释放能量的情况下是一个十分稳定的量值，不论将物体放置于真空中、空气中、水中或月球上，其质量是不变的　　质量值的精度在确定化学反应的完全程度和描述物体运动状态时起着很主要的作用　　质量值的测定有很多种方法依据物体质量性质中主要的两个特征：惯性和引力特征，大家关键经过以下两种方法测定物体的质量：⒈将一已知的力F作用在被测物体m上，测出加速度a，依据公式：m=F/a求得，被称为惯性质量；⒉将两物体悬置于同一水平面上，测定其间的距离r和引力F，假如其中一物体m′质量为已知，就可经过公式F=G/ r2算出被测物质量m，被称为引力质量，国际千克原器或由其传输的标准砝码及地球本身全部可充当这个已知质量m′。

　　理论和实践全部已证实，一个物体的惯性质量和引力质量是完全相等的，因此用这两种方法算出的值也是相等的　　地球上静止的物体全部要受到多种力的作用大致上可分为以下三类：⒈引力：也就是地心引力、太阳、月亮和宇宙中全部天体引力等的协力这个力在不一样的时间和不一样的地点是有所不一样的；⒉电场力和磁场力等；⒊空气浮力　　因为在同一时间，同一地点上，物体所受引力和其质量大小呈严格的正比关系利用这种关系，天平便成了测量物体质量最有效和常见的关键工具之一　　在高精度质量测定中，要屏蔽或消除掉机械振动、噪音、电场力和磁场力和地球自转离心力等的干扰，这个不难做到另外还要在真空条件下消除空气浮力的影响，对衡量室的要求比较高这种要求有时是十分必须的如一粒质量为克的琥珀，在真空状态下和质量是克的砝码保持平衡，也即度数是克；而在非真空状态下通常只能和质量是克的砝码保持平衡因为克的砝码在空气中的浮力比克的琥珀在空气中的浮力小，二者不能平衡，只有克的砝码才能和克的琥珀在非真空状态下保持平衡也就是说，在非空状态下质量是克的琥珀在万分之一克的天平上的读数是克，二者之差超出了天平感量的80多倍　　经过以下分析能够得悉，假如知道被测物密度，然后依据大气压强、空气温度和湿度等正确地算出空气密度，就可直接经过公式进行空气浮力修正,正确地算出被测物体的质量。

即便将约定空气密度 g/cm3直接视为空气密度带入公式进行空气浮力修正，也可极大程度地提升测量精度　　消除了多种外力干扰后，当被测物和砝码在空气中处于平衡状态下，也即读数时，被测物和砝码的受力情况以下:　　被测物在空气中所受到的力: 被测物的质量m在真空中所受到的力m· g 减去被测物体积V=m/ρ所占据的空间内的空气质量V·ρa= m·ρa/ρ在真空中所受的力m·ρa·g/ρ，即m ·g－m·ρa·g/ρ　　被测物在空气中时，和之平衡的砝码在空气中所受到的力应该等于此时砝码的质量map在真空中所受到的力map·g减去其体积map/ρp所占据的空间内的空气质量map·ρa/ρp在真空中所受的力g，即map·g－g　　当被测物在空气中，天平处于读数状态时，表明了这么一个事实：被测物在空气中所受到的力等于此时砝码在空气中所受到的力：g=map·g－g　　即：m= map·ρ/ ……………　　由式能够看出，当被测物体的密度ρ为已知时，可直接将被测物的折算质量map换算成真空质量m　　只有当ρa=0即真空时，或当被测物密度ρ等于砝码密度ρp时，m才等于map　　假如将约定空气密度ρa等于和约定砝码密度ρp等于分别带入上式，即可将式简化为：　　m= ρ·map/(8ρ－ 。